화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 가을 (10/25 ~ 10/27, 대전컨벤션센터)
권호 23권 2호, p.2014
발표분야 이동현상
제목 급속충전이 전기자동차용 리튬이온배터리의 SOC 및 온도 편차에 미치는 영향 연구
초록 전 세계적으로 연비 및 탄소 배출량 규제 강화에 따라 친환경·고효율 그린카 기술 개발 및 보급에 국가 역량을 집중하고 있다. 기존 전기자동차용 배터리는 저율 충전을 수행해왔지만, 시장의 성장과 소비자들의 니즈로 인해 급속 충전의 필요성이 대두되고 있다. 고율 충·방전시 전극 내부의 이온과 전자의 전달속도의 한계로 인하여 내부 전극에서 SOC 편차가 더욱 심하게 발생한다. 대용량 리튬이온배터리의 전극의 면적, 두께 및 종횡비 등의 설계요소와 충전율, SOC의 평균값 및 사용범위 등의 급속충전 전략에 따라 리튬이차배터리의 SOC 편차, 온도 편차 및 성능이 크게 달라진다. 따라서 올바른 급속충전 전략 수립과 합리적인 배터리 및 전기저장시스템 설계를 위해서는 급속충전이 전기자동차용 배터리의 SOC 및 온도 편차에 미치는 영향에 대한 정량적 예측이 필수적이다. 
본 연구에서는 급속충전이 전기자동차용 배터리의 SOC 및 온도 편차에 미치는 영향을 연구하기 위한 모델을 개발하였다. 모델은 전하 보존 방적식과 옴의 법칙을 지배방정식으로 한다. 전산 모사 결과에 근거한 전극의 전위와 전류 밀도 분포를 통하여 열 발생량을 계산하였다. 충전 전략을 작동 조건으로 고려하여, 전기적 특성 및 온도분포를 예측하였다. 또한 해석 결과와 실험결과의 비교를 통하여 모델의 타당성을 검증하였다.
저자 이명규1, 구보람1, 신치범1, 박성용2
소속 1아주대, 2한국지엠주식회사
키워드 이동현상
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원문파일 초록 보기